工业制金属铝知识点题库

下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，结合铝生产的流程图解答下列各题：

（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）氧化铝熔点高达2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是。
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：(用化学方程式表示)。
（4）工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl₂ ，电解反应方程式为，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物。

《化学与技术》化学工业发展推动社会进步．请回答下列问题：

（1）我国化工专家侯德榜做出的突出贡献是　　
A．海水淡化 B．联合制碱 C．合成材料 D．金属冶炼
（2）关于合成氨工业的说法不正确的是　　
A．常用铁触媒提高反应速率 B．原料气中的氮气来源于空气
C．通过冷凝把氨从混合气中分离出来 D．降低压强有利于氨的合成
（3）下列有关工业生产的叙述中，不正确的是　
A．高炉炼铁时用焦炭作氧化剂 B．添加必要的元素可提高钢材的性能
C．催化裂化可提高汽油的产量 D．电解氧化铝时用冰晶石降低其熔点
（4）工业上用电解法冶炼铝时，析出铝的电极是　　
A．正极 B．负极 C．阴极 D．阳极．

下列物质的制备与工业生产相符的是（）

①NH₃ $\text{[math]}$ NO $\text{[math]}$ HNO₃

②浓HCl $\text{[math]}$ Cl₂ $\text{[math]}$ 漂白粉

③MgCl₂(aq) $\text{[math]}$ 无水MgCl₂Mg

④饱和NaCl(aq) $\text{[math]}$ NaHCO₃ $\text{[math]}$ Na₂CO₃

⑤铝土矿 $\text{[math]}$ NaAlO₂溶液 $\text{[math]}$ Al(OH)₃Al₂O₃ $\text{[math]}$ Al

A . ①④⑤ B . ①③⑤ C . ②③④ D . ②④⑤

下列中学课本中涉及的实验，需要通电才能完成的是（）

① 电解质的电离 ②工业上合成氨 ③证明氢氧化铁胶粒带正电

④ 冶炼大量铝 ⑤ 钢铁的吸氧腐蚀

A . ①⑤ B . ③④ C . ①③⑤ D . 全部

化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是（）

A . 计算机芯片的材料是经提纯的二氧化硅 B . “地沟油”可以用来制肥皂和生物柴油 C . 硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂 D . 铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单

下列金属中，工业上常用电解法冶炼的是（）

A . Cu B . Ag C . Al D . Fe

铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。

（1）铝粉和铁的氧化物(FeO-Fe₂O₃)可配成铝热剂用于焊接钢轨，反应的化学方程式是。
（2）以铝土矿(主要成分为Al₂O₃.含SiO₂和Fe₂O₃等杂质)为原料生产铝和铵明矾晶体[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]的一种工艺流程如下（已知：SiO₂在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO₄·nH₂O)沉淀）。

①实验前，要将铝土矿粉粹的目的是。

②用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式。

③步骤②涉及到的离子方程式是：。

④写出利用Al₂O₃制备金属Al的化学方程式：。

⑤若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1 ： 1，则投料时铝土矿中的Al₂O₃和H₂SO₄的物质的量之比为。

利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬所得铬渣(Al、Al₂O₃、Cr₂O₃等)中浸出铬和铝，实现铬和铝的再生利用。其工作流程如下：

（1）铝热法冶炼金属铬，是利用了金属铝的(填“氧化性”或“还原性”)。
（2）溶液1中的主要的阴离子有CrO₄^2-、(填离子符号)。
（3）过程I，在Cr₂O₃参与的反应中，若生成0.4 molCrO₄^2-,消耗氧化剂的物质的量是。
（4）通入CO₂调节溶液pH实现物质的分离。
①滤渣A煅烧得到Al₂O₃ ，再用电解法冶炼Al。冶炼Al的化学方程式是。

②滤渣B受热分解所得物质可以循环利用，B是(填化学式)。

③已知：2CrO₄^2-+2H⁺ Cr₂O₇^2-+H₂O K=4.0×10¹⁴

滤液3中Cr₂O₇^2-的浓度是0.04mol/L，则CrO₄^2-的浓度是mol/L。
（5）过程II的目的是得到K₂Cr₂O₇粗品，粗品再重结晶可制得纯净的K₂Cr₂O₇。
不同温度下化合物的溶解度(g/100gH₂O)

结合表中数据分析，过程II得到K₂Cr₂O₇粗品的操作是：，过滤得到K₂Cr₂O₇粗品。

下列说法正确的是（）

A . 冶铝工业中，采用铁作阳极，碳作阴极 B . 硫酸工业中，采用低温条件来提高SO₂的转化率 C . 合成氨工业中，将氨气液化分离来增大正反应速率 D . 氯碱工业中，采用阳离子交换膜防止OH^－与阳极产物Cl₂反应

下列关于金属冶炼的说法正确的是（）

A . 由于铝的金属性强，故工业上采用电解熔融AlCl₃的方法生产单质铝 B . 将钠投入氯化镁饱和溶液中，可置换出镁单质 C . 根据金属的活泼性不同，采用不同的金属冶炼方法 D . 铝热反应需要在高温下进行，是一个典型的吸热反应

已知铝土矿的主要成分是Al₂O₃ ，含有杂质SiO₂（不溶于盐酸和水）、Fe₂O₃、MgO。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程：

请回答下列问题：

（1）溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为；
（2）由物质M制取铝的化学方程式为；
（3）溶液D中通入过量CO₂生成沉淀F的离子方程式为；
（4）沉淀C的成分是，逐滴向少量沉淀C中加入过量HI至沉淀全部溶解，所得溶液的颜色为。

工业上用铝土矿（主要成分Al₂O₃ ，含SiO₂、Fe₂O₃等杂质）冶炼铝的主要流程如下：

（注：SiO₂碱溶时转变为铝硅酸钠沉淀）

下列叙述错误的是（）

A . 操作I增大NaOH溶液用量可提高Al₂O₃的浸取率 B . 操作Ⅱ、Ⅲ为过滤，操作Ⅳ为灼烧 C . 通入过量CO₂的离子方程式为2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃^2- D . 加入的冰晶石目的是降低Al₂O₃的熔融温度

下列有关垃圾分类处理的说法正确的是（）

A . 废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾，能使溴水褪色 B . 可回收的易拉罐中含金属铝，可通过电解氯化铝的方法制取金属铝 C . 废旧电池中含有镍、镉等重金属离子，不能填埋处理 D . 含丝、毛的废旧衣物焚烧处理时只生成CO₂和H₂O

海洋锰结核中含有大量锰、铁、铜、钴等金属元素，被公认为是一种重要的陆地矿产替代资源。已知铝、锰、锌、铁、钴(Co)、铜的金属活动性依次减弱。下列冶炼方法或反应不能达到制取对应金属单质目的的是（）

A . 3MnO₂+4Al $\text{[math]}$ 3Mn+2Al₂O₃ B . 3CO+Fe₂O₃ $\text{[math]}$ 2Fe+3CO₂ C . Cu₂S+O₂ $\text{[math]}$ 2Cu+SO₂ D . 2Co₂O₃ $\text{[math]}$ 4Co+3O₂↑

化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是（）

A . 用食醋可除去水壶内壁的水垢 B . 太阳能电池可将太阳能转化为电能 C . 工业上采用电解Al₂O₃与冰晶石熔融混合物的方法生产单质铝 D . 糖类、油脂、蛋白质均能发生水解反应

金属铝有广泛的应用，有人对碳还原氧化铝制备铝进行了实验研究。在2.0 L真空密闭容器中稍过量石墨与1.0 mol Al₂O₃混合后加热，图1是体系压强随着加热时间变化的曲线图，图2是在不同的恒定温度下，反应达到平衡，冷却后容器内剩余固体中部分含铝元素物质的物质的量随温度变化曲线图。

已知：1.01×10⁵Pa下Al熔点933 K，沸点2700 K；10 Pa下Al沸点低于1000 K，Al₂O₃和C沸点高于2000 K。

反应I：Al₂O₃(s)+3C(s) $\text{[math]}$ 2Al(s)+3CO(g) △H₁=+1339.1 kJ·mol^-1

反应II：2Al₂O₃(s)+9C(s) $\text{[math]}$ Al₄C₃(s)+6CO(g) △H₂=+2249.5 kJ·mol^-1

反应III：Al₂O₃(s)+Al₄C₃(s) $\text{[math]}$ 6Al(s)+3CO(g) △H₃

请回答下列问题：

（1）工业上电解法冶炼铝的化学方程式为。
（2） △H₃=。
（3）图1中石墨与Al₂O₃混合物加热至150 min时容器内温度约为。
（4）从反应自发性推测，实验室进行碳还原氧化铝制备铝的实验需要在真空容器中进行，可能的原因是。
（5）由图2可得1650 K时，反应I的平衡常数K=。
（6）下列说法错误的是___。

A . 图1中约170 min后体系压强很快减小可能是反应I、II急剧发生，吸收了大量的热，容器内温度降低，导致反应I、II平衡向逆方向移动 B . 图2显示约1650～1700 K之间是石墨与Al₂O₃反应制备Al的最佳温度 C . 图2中T≥1700K时体系中一定还发生了其他副反应 D . 综合分析可得，碳还原氧化铝制备铝比电解法成本更低，产率更高，适合大规模应用
（7）请在图3中画出温度在1450-1650 K之间2.0 L真空密闭容器中CO的浓度随温度变化曲线图。

工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。下列说法错误的是（）

A . 在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO₂气体、冰晶石 B . 石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应 C . 在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1 D . 黄铜矿（CuFeS₂）与O₂反应产生的Cu₂S、FeO均是还原产物

下列有关工业生产的叙述中正确的是( )

A . 电解氯化钠溶液可得到金属钠 B . 光照氯气和氢气的混合物生产盐酸 C . 从铝土矿到铝单质过程中未涉及氧化还原反应 D . 工业接触法制硫酸的主要设备有沸腾炉、接触室、吸收塔

下列说法错误的是（）

A . 铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄＝2PbSO₄＋2H₂O，铅蓄电池在放电过程中，负极质量增加，正极质量也增加 B . 金属铝的一种冶炼流程为：

C . 铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀，但加热反应剧烈 D . 等物质的量的稀硝酸与浓硝酸参与氧化还原反应时，稀硝酸转移电子数目多，所以稀硝酸的氧化性更强

下列有关金属的工业制法中，正确的是（）

A . 制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液 B . 制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体， $\text{[math]}$ 还原得镁 C . 制铁：以铁矿石、焦炭为原料，用焦炭经一系列反应产生的CO还原得铁 D . 制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融氯化铝得到铝

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